PL190053B1 - Sposób recyklingu termicznego mieszaniny odpadowych tworzyw sztucznych - Google Patents

Abstract

1. Sposób recyklingu termicznego mieszaniny odpadowych tworzyw sztucznych, znamienny tym, ze wyodrebniona ze smieci mieszanine tworzyw sztucznych, korzystnie rozdrobniona do wielkosci 0 ,1 - 2 0 mm podaje sie do zbiornika zasobowego, ewentualnie miesza z organicznym rozpuszczalnikiem weglowodorowym i/lub paliwem i ogrzewa do temperatury 70-430°C az do uzyskania jednorodnego paliwa, uzyskane paliwo pozbawia sie w sposób konwencjonalny, korzystnie na filtrach, zanieczyszczen stalych takich jak pyly mineralne, resztki papieru oraz folie metalowe a nastepnie podaje do przewodów wtryskowych pompy wtryskowej, korzystnie ogrzewanych cieplem spalin do temperatury 300-800°C i rozpyla sie w komorze spalania silnika wysokopreznego a spalmy ewentual- nie poddaje sie oczyszczeniu. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób recyklingu termicznego wstępnie wyselekcjonowanej mieszaniny odpadowych tworzyw sztucznych, szczególnie opakowań jednorazowego użytku.

W Polsce zużycie tworzyw sztucznych jest dużo mniejsze niż w krajach wysoko uprzemysłowionych. Ilość odpadów tworzyw sztucznych powstających w kraju i wymagających utylizacji jest znacznie większa, niż wynikałoby to z ilości przetwarzanych tworzyw. Na rynek krajowy trafia dodatkowo duża ilość opakowań towarów i wyrobów, często krótkotrwałego użytku. Wielkość ta jest trudna do oszacowania, ale w sumie ilość odpadów tworzyw sztucznych nie jest mniejsza niż 500 - 800 tys.t/rok. Opakowania z tworzyw sztucznych po wykorzystaniu prawie w 100% trafiają do odpadów komunalnych.

Problem wykorzystania odpadowych tworzyw sztucznych natrafia na problemy już na etapie ich selekcjonowania. W Polsce do dziś nie skupuje się opakowań z tworzyw sztucznych w sposób systemowy. Są one razem z innymi odpadami kierowane na wysypiska. Selekcja śmieci na wysypiskach w Polsce odbywa się w zasadzie wyłącznie w sposób ręczny. Forma odpadów, rodzaj i stopień ich zanieczyszczenia zależą od źródła ich powstawania. Odpady z tworzyw sztucznych powstałe jako poużytkowe z różnych dziedzin gospodarki są wspólnie gromadzone i wymagają oczyszczenia i rozdzielenia. Także zbieranie odpadów bezpośrednio u użytkownika nie gwarantuje ich czystości.

Szczególnie uciążliwe i kosztowne jest jednak odzyskiwanie tworzyw z odpadów komunalnych, gdyż wymaga dużych nakładów na sortowanie i oczyszczanie. Podstawą każdego sposobu rozdzielania mieszaniny odpadów tworzyw sztucznych jest identyfikacja poszczególnych składników. W wielu ośrodkach są prowadzone próby wykorzystania do tego celu np. spektrometrii masowej, spektroskopii fluorescencji rentgenowskiej, spektroskopii w bliskiej podczerwieni, spektroskopii neutronowej, metod optycznych i termooptycznych. Niektóre z tych metod znalazły już zastosowanie praktyczne.

190 053

Wybór sposobu rozdziału zależy od tego, czy ma się do czynienia z odpadami w całości, kawałkach, czy też są to odpady już bardzo rozdrobnione. Odpady transportowane przenośnikiem są rozdzielane ręcznie przez załogę lub mechanicznie za pomocą specjalnych urządzeń optoelektronicznych. Po wstępnym rozdrobnieniu mieszaniny odpadów konieczne jest oddzielenie zanieczyszczeń, możliwych do usunięcia za pomocą klasyfikatora powietrznego bądź magnesów (metale) oraz dalsze rozdrobnienie.

Kolejnym etapem jest usunięcie składników mineralnych cięższych od wody myjącej (piasek, glina, ziemia), zanieczyszczeń zdolnych do flotacji (drewno, papier, tytoń) lub też składników rozpuszczalnych (sole, tłuszcze, proszek mleczny). Odpady tworzyw sztucznych mogą też być rozdrabniane na mokro. Do segregacji tworzyw sztucznych wykorzystywane są różnice w niektórych ich właściwościach fizycznych lub chemicznych, takich jak gęstość właściwa, stała dielektryczna, rozpuszczalność, zwilżalność, przewodność cieplna i dielektryczna, temperatura mięknienia itp. W metodzie flotacyjnej mieszanina typowych termoplastów opakowaniowych poddana flotacji rozdziela się na pływającą frakcję połiolefinową (PE-HD, PE-LD i PP) oraz na frakcję opadającą (PVC, PS i PA).

Wadą tej metody jest brak rozdziału na poszczególne rodzaje tworzyw. Metoda rozdziału w hydrocyklonach, działających na zasadzie dużej siły odśrodkowej jest metodą znacznie wydajniejszą, ale również ona nie pozwala wyodrębnić poszczególnych polimerów. Metody, w których wykorzystuje się różnice gęstości są najczęściej stosowane do oddzielania poliolefm (PE i PP) od innych polimerów o większej gęstości, natomiast rozdział PVC od PET bądź PE od PP za pomocą tej techniki jest już zupełnie niemożliwy. Niekompatybilność termodynamiczna tworzyw, będąca przyczyną ich ograniczonej mieszałności, stwarza możliwość rozdzielenia tworzyw na drodze selektywnego rozpuszczania. (Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, Nowy Jork). Istota metody polega na sukcesywnym rozpuszczaniu przez rozpuszczalnik kolejnych składników mieszaniny tworzyw. Metodą tą stopniowo odzyskuje się zawarte w mieszaninie polimery.

Ogólnie można wyróżnić trzy metody ponownego wykorzystania odpadów tworzyw sztucznych: recykling materiałowy, tj. ponowne, bezpośrednie przetwarzanie odpadów bez stosowania procesów chemicznych z uzyskaniem materiału stanowiącego pełnowartościowy surowiec do dalszego przetwarzania, recykling surowcowy tj. degradacja cząsteczek na frakcje o mniejszej masie cząsteczkowej, które mogą być następnie ponownie użyte jako monomery lub surowce do wytwarzania innych lub takich samych produktów chemicznych i recykling termiczny, tj. spalanie odpadów tworzyw sztucznych z odzyskaniem zawartej w nich energii.

Recyklingowi termicznemu mogą być poddawane wszystkie rodzaje tworzyw sztucznych, dodatkowo nie zachodzi potrzeba ani wstępnej segregacji odpadów, ani ich oczyszczania. Termiczny recykling odpadów tworzyw sztucznych polega na destruktywnej konwersji polimerów, zawartych w tych tworzywach, do związków małocząsteczkowych i użyciu ich jako surowców chemicznych lub paliw. Można wyróżnić cztery podstawowe procesy jednostkowe i są to: piroliza, hydrokraking, zgazowanie i spalanie.

Piroliza jest procesem termicznej degradacji związków wielkocząsteczkowych i przebiega bez dodatku innych surowców chemicznych. Metoda ta jest o tyle ciekawa, że nie tworzą się odpadowe popioły a jedynie koksik wytlewny, będący niskokalorycznym, wysokopopiołowym paliwem lub dodatkiem stosowanym w przemyśle budowlanym. Budowa nowych instalacji do pirolizy odpadów sztucznych jest przedsięwzięciem wymagającym znacznych nakładów inwestycyjnych, wynikających nie tylko ze skomplikowanej konstrukcji reaktora do pirolizy, ale głównie układu do odbioru, oczyszczania i kondensacji produktów lotnych.

W literaturze opisano liczne instalacje badawcze, pilotowe i demonstracyjne do pirolizy odpadów, w których dokonuje się odzysku lotnych produktów pirolizy, stosowanych częściowo lub całkowicie do ogrzewania pieca do pirolizy. Do prowadzenia procesu wykorzystuje się różne typy reaktorów, głównie obrotowe piece bębnowe, piece tunelowe lub pionowe reaktory ze złożem ruchomym albo fluidalnym. W niektórych przypadkach, w razie braku bezpośrednich powiązań z odbiorcami, uzyskiwany w procesie gaz opałowy wykorzystuje się po oczyszczeniu do ogrzewania pieca do pirolizy i/lub spala w pochodni. Hydrokraking (uwodorniające upłynnienie) to hydrogenoliza makrocząsteczek w warunkach podwyższonej tem4

190 053 peratury z równoczesnym uwodornieniem powstających produktów. Zgazowanie polega na utleniającym przeprowadzeniu substancji organicznej tworzyw w gazową mieszaninę tlenku węgla i wodoru w wyniku działania mieszaniny tlenu i pary wodnej. W czasie spalania następuje pełne utlenienie substancji organicznej, zawartej w odpadach, do dwutlenku węgla i wody z równoczesnym odzyskiem energii zawartej w surowcu w postaci ciepła. Ta ostatnia metoda, czyli wykorzystanie odpadów tworzyw sztucznych jako stałego paliwa do produkcji energii cieplnej charakteryzuje się korzystnymi wskaźnikami sprawności termicznej. Odpady komunalne najczęściej spalane są w paleniskach rusztowych, niezbyt dogodnych w przypadku tworzyw sztucznych ze względu na oklejanie rusztu termoplastycznymi polimerami.

Korzystniejsze jest więc stosowanie pieców rurowych obrotowych, w których zachodzi piroliza odpadów, połączona z równoczesnym spalaniem jej lotnych produktów pod kotłami parowymi. Spalanie można też prowadzić w paleniskach ze złożem fluidalnym (800-900°C). Spalanie odpadów tworzyw sztucznych w konwencjonalnych instalacjach do spalania śmieci nie rozwiązuje problemu, ponieważ mogą temu procesowi towarzyszyć emisje gazów toksycznych, szkodliwych dla środowiska. Ponadto instalacje do spalania odpadów są bardzo kosztowne, jak również w przypadku przestoju czy awarii ponowny ich rozruch wymaga czasu i nakładów.

Ograniczona liczba wysypisk, zwiększająca się ilość odpadów, wzrost cen składowania, a także protesty mieszkańców przeciw zakładaniu nowych sprawiają, że coraz większa ilość odpadów trafia do spalarni. Chociaż spalarnie skutecznie przyczyniają się do redukcji objętości odpadów, sąjednak źródłem znacznego zanieczyszczenia środowiska naturalnego. Krytyce poddawane jest szczególnie spalanie odpadów z PVC i towarzyszące temu procesowi wydzielanie HC1 i związków chloroorganicznych, szczególnie silnie toksycznych dioksyn. Dioksyny, od czasu wypadku w Seveso w 1976 r. oraz wykrycia ich w popiołach lotnych i gazach holenderskiej spalarni śmieci w 1977 r. stały się centralnym punktem wszelkich dyskusji ekologicznych.

Ponadto przy spalaniu tworzyw sztucznych powinno eliminować się ze składu spalanej mieszaniny PVC i PET nie tylko z w/w powodu, ale również ze względu na małą opłacalność ich spalania.

Poszukując metod pozwalających na pełne spalenie tworzyw sztucznych z wytworzeniem małych ilości toksyn z równoczesnym dobrym wykorzystaniem energii tkwiącej w tworzywach i wielokrotnie niższym koszcie aparatury opracowano sposób według wynalazku.

Stwierdzono nieoczekiwanie, że po uprzednim specjalnym przygotowaniu wyodrębnionej ze śmieci mieszaniny tworzyw sztucznych i ewentualnym oddzieleniu tych tworzyw, które mogą być uzdatnione do powtórnego przerobu (PET, PS i PMM) oraz tych tworzyw, których ewentualne spalenie nie jest opłacalne ze względu na niską kaloryczność (PET i PVC), proces recyklingu termicznego można przeprowadzić w silnikach spalinowych używanych powszechnie do napędu pojazdów i prądnic. Silniki takie, ze względu na powszechność użycia są konstrukcjami wydajnymi, emitującymi małe ilości zanieczyszczeń. Podłączenie do takiego silnika prądnicy pozwala na uzyskanie w agregacie 3,5 do 5,0 kWh z 1 kg paliwa. Rozrzut związany jest z nowoczesnością zastosowanej konstrukcji i sposobem jej eksploatacji. Tworzywa sztuczne, nawet najlepiej oczyszczone nie mogą być bezpośrednio wtryskiwane do komory spalania silnika. Konieczne jest ich odpowiednie przygotowanie polegające na doprowadzeniu do stanu płynnego oraz pozbawienie zanieczyszczeń stałych. Oba te warunki muszą być spełnione równocześnie.

Zgodnie z wynalazkiem wyodrębnioną ze śmieci mieszaninę tworzyw sztucznych, ewentualnie rozdrobnioną do wielkości 0,1-20 mm podaje się do zbiornika zasobowego i miesza z organicznym rozpuszczalnikiem węglowodorowym i/lub paliwem i ogrzewa do temperatury 70-430°C aż do uzyskania jednorodnego paliwa, przy czym składniki mogą być mieszane ze sobą naraz lub dozowane porcjami. Organiczny rozpuszczalnik węglowodorowy może być w trakcie ogrzewania oddestylowywany. W trakcie ogrzewania mieszaniny tworzyw sztucznych z rozpuszczalnikiem i/lub paliwem w podwyższonej temperaturze zachodzi proces łagodnej inwersji i powolnej pirolizy tworzyw. W podanych warunkach tworzywa ulegają upłynnieniu. Uzyskane paliwo pozbawia się w sposób konwencjonalny, korzystnie na filtrach, zanieczyszczeń stałych takich jak pyły mineralne, resztki papieru i folie metalowe, a następnie

190 053 podaje do przewodów wtryskowych pompy wtryskowej. Przewody wtryskowe korzystnie ogrzewa się ciepłem spalin do temperatury 300-800°C, a następnie paliwo rozpyla się w komorze spalania silnika wysokoprężnego.

W celu zapobiegnięcia zastyganiu resztek tworzyw sztucznych na delikatnych elementach wtryskowych korzystnie jest po podaniu całej ilości roztworu tworzyw sztucznych silnik przełączyć na pewien czas na typowe paliwo. Można również wyłączyć silnik bezpośrednio po spaleniu tworzyw sztucznych, wówczas przed ponownym uruchomieniem układu wtryski muszą być podgrzane. Uzyskana energia może być wykorzystana do dowolnego celu, bowiem nie różni się od energii uzyskanej z klasycznego paliwa silnikowego czy oleju pędnego. Spaliny z silnika zawierają typowe zanieczyszczenia.

W przypadku zawartości siarki w użytym rozpuszczalniku organicznym, spaliny mogą zawierać siarkę, którą można usunąć stosując typowy dla użytego typu silnika katalizator. Ponadto, jeśli użyta mieszanina tworzyw sztucznych będzie zawierała PVC, obecny w spalinach chlorowodór należy usunąć przed uwolnieniem do atmosfery, korzystnie przez absorpcję z zastosowaniem jako absorbenta alkalii lub soli metali alkalicznych. Należy podkreślić, że warunki temperaturowe prowadzenia procesu powodują, iż w spalinach nie stwierdzono szczególnie niebezpiecznych toksyn zawierających chlor, w szczególności dioksyn.

Sposób według wynalazku pozwala na recykling termiczny odpadowych tworzyw sztucznych, które nie nadają się do powtórnego wykorzystania. Uzyskane efekty energetyczne są wysokie a koszty inwestycyjne niskie. Gazy wydechowe pozbawione są szczególnie niebezpiecznych dla środowiska toksyn.

Ponadto zwiększenie skali procesu poprzez zastosowanie silników wysokiej mocy, korzystnie silników okrętowych nie powoduje wydłużenia procesów jednostkowych przy równoczesnym wielokrotnym zwiększeniu przerobu. Można również w celu poprawienia ekonomiki procesu (w porównaniu do stanu techniki) ustawiać szeregowo moduły silnikowe i uruchamiać tylko ich część w zależności od potrzeb, czyli ilości odpadowych tworzyw przeznaczonych do utylizacji.

W znanych i stosowanych instalacjach stosuje się jeden układ do przerobu śmieci czy tworzyw sztucznych, którego rozruch jest czasochłonny i kosztowny. Każda przerwa w dostawie surowca do przerobu wymaga wyłączenia całego układu a następnie ponownego uruchomienia, co wiąże się z wysokimi nakładami energetycznymi i wydatnie zmniejsza ekonomikę całego procesu.

Sposób według wynalazku jest rozwiązaniem bazującym na całkowicie nowym podejściu do tematu recyklingu termicznego odpadowych tworzyw sztucznych. Świadomość faktu, iż tworzywa sztuczne najpierw się topią oklejając części stosowanych urządzeń, a dopiero potem mogą ulec spaleniu, powodowała iż dotychczas nie próbowano nawet podjąć badań w zaproponowanym zgodnie z wynalazkiem kierunku.

Przykład I

Aparatura: typowy agregat prądotwórczy z silnikiem wysokoprężnym zaopatrzonym w katalizator, zbiornik zasobowy paliwa zaopatrzony w mieszadło z ogrzewaniem wężownicowym (ogrzewanie spalinami). Pomiędzy zbiornikiem zasobowym a agregatem na przewodzie umieszczono filtr paliwa.

Surowce:

Olej pędny dieslowy 600 kg (510 kg w zasobniku i 90 kg do agregatu)

Mieszanina tworzyw sztucznych 90 kg

Skład tworzyw sztucznych: PE+PP 80%, PS 15%, PVC i inne 5%

Do zbiornika zasobowego załadowano 90 kg mieszanych tworzyw sztucznych i 510 kg oleju pędnego a resztę oleju załadowano do zbiornika przy agregacie. Uruchomiono agregat, po godzinie temperatura w zbiorniku zasobowym przekroczyła 100°C, wówczas uruchomiono mieszadło w zbiorniku zasobowym i mieszając ogrzewano spalinami przez następne 2,5 godziny. W tym czasie temperatura w zbiorniku osiągnęła wartość 228-232°C. Mieszanie wyłączono i przełączono pracę agregatu na pobieranie paliwa ze zbiornika zasobowego poprzez filtr. Od tego momentu proces prowadzono przez 24 godziny, przy czym zmniejszono przepływ spalin przez wężownicę zbiornika zasobowego tak, aby temperatura nie przekroczyła 320°C. Po 24 godzinach pracę agregatu przestawiono na zbiornik paliwa przy agregacie,

190 053 po czym układ wyłączono. Spaliny skontrolowano przepuszczając je przez 1 godzinę przez płuczkę, to jest aparat z mieszadłem, w którym umieszczono zawiesinę 2 kg kredy w 20 l wody. Po odsączeniu roztworu kredy i przemyciu oznaczono ilość zaadsorbowanego i przereagowanego chlorowodoru, co dało 0,07604 kg/godz. a więc 99,73% oczekiwanej ilości. Oznaczenie to dowodzi, iż w wyniku procesu nie powstały dioksyny.

Ponadto, otrzymano 1,4 kg szlamu na filtrze. Zużyto 590,2 kg paliwa na wyprodukowanie 2400 kW, co daje zużycie 0,246 kg/kWh.

Przykład II

Aparatura jak w przykładzie I, przy czym na zbiorniku zasobowym zamontowano chłodnicę zwrotną. Pojemność zbiornika zasobowego wynosiła 100 l.

Surowce:

Olej pędny dieslowy 90 kg (całość do agregatu)

Dwupropylobenzen 48 kg

Tworzywa sztuczne mieszane 12 kg

Skład mieszaniny tworzyw: PP+PE 85%, PS 12%, reszta 3% w tym C1 1,1%, PET 0,2%

Do zbiornika zasobowego załadowano całość dwupropylobenzenu i całość tworzyw sztucznych. Włączono agregat i puszczono spaliny na ogrzewanie zbiornika zasobowego a następnie włączono mieszadło i wodę na chłodnicę. Po godzinie od osiągnięcia wrzenia w zbiorniku zasobowym wyłączono ogrzewanie a następnie mieszanie, po czym przełączono pracę agregatu na paliwo ze zbiornika zasobowego. Po 2 godzinach przełączono pracę agregatu na zbiornik agregatu po czym całość wyłączono. Zużyto 48,6 kg paliwa na wyprodukowanie 200 kWh, co daje zużycie paliwa 0,243 kg/kWh. Chlorowodoru w spalinach nie oznaczano.

Przykład III

Aparatura: typowy agregat prądotwórczy „WOLA” z silnikiem wysokoprężnym. Wprowadzono w nim zmianę, polegającą na tym, że przewody łączące pompę wtryskową z wtryskiwaczami ogrzewano grzałkami do ciemnoczerwonego żaru tj. około 450±50°C. Grzałkę umieszczono wzdłuż przewodu i całość połączono owijając folią aluminiową. Zbiornik zasobowy stanowił aparat zamknięty z wężownicą w środku i mieszadłem oraz zaopatrzony był w chłodnicę i latarkę, umożliwiającą poprzez manipulowanie zaworami odbiór lub zawrót destylatu.

Surowce:

Olej pędny do zbiornika agregatu - do pełna

Tworzywa sztuczne mieszane 42,0 kg

Dwupropylobenznen 40,0 kg

Tłuszcze odpadowe 15,0 kg

Zawartość polistyrenu w tworzywach sztucznych 20%

Zawartość chloru 0,1%

Do zbiornika zasobowego wsypano całość tworzyw sztucznych i wlano całość dwupropylobenzenu. Uruchomiono agregat a następnie puszczono spaliny do wężownicy zbiornika zasobowego, po czym uruchomiono mieszadło i wodę do chłodnicy. Po około godzinie rozpoczęto odbieranie destylatu dwupropylobenzenu, przy czym rozpoczęto wkraplanie tłuszczów odpadowych. Po około 2 godzinach wkroplono całość tłuszczów i odebrano 37 kg destylatu, osiągając jednocześnie temperaturę około 280-290°C. Włączono grzałki, po czym przełączono agregat na paliwo ze zbiornika zasobowego, utrzymując w nim temperaturę 270-300°C. Po 2 godzinach wyłączono ogrzewanie i mieszanie zbiornika zasobowego i zasilanie paliwem z tego zbiornika.

Wyłączono agregat.

Zużyto 48,0 kg paliwa na wyprodukowanie 200 kWh, co daje zużycie paliwa 0,240 kg/kWh. Chlorowca w spalinach nie oznaczano.

Przykład IV

Aparatura do przygotowania roztworu identyczna jak zbiornik zasobowy, przy czym ogrzewany elektrycznie z zewnątrz. Pozostała aparatura jak w przykładzie III.

Zbiornik zasobowy zasilany z aparatu do przygotowania roztworu poprzez filtr.

190 053

Surowce:

Olej pędny dieslowy - agregat do pełna

Tworzywa sztuczne mieszane 60 kg

Dwupropylobenzen 120 kg

Zawartość chloru w tworzywach poniżej 0,01% a PET 1,0%

Do aparatu załadowano połowę tworzyw sztucznych i połowę dwupropylobenzenu. Całość ogrzano do wrzenia i poprzez filtr przepompowano do zbiornika zasobowego. Do aparatu załadowano resztę tworzyw sztucznych i resztę rozpuszczalnika ogrzano do wrzenia, tj. do temp. 210°C, po czym włączono agregat a gorące spaliny puszczono na ogrzewanie zbiornika zasobowego. Po rozpoczęciu destylacji rozpuszczalnika odbierano destylat tworzący się w zbiorniku zasobowym, jednocześnie wkraplając roztwór z aparatu. Po godzinie wszystkie roztwory przepompowano do zbiornika zasobowego a po następnych 2 godzinach odebrano 120 kg destylatu, uzyskując temp. 320-350°C.

Wyłączono mieszanie w zbiorniku zasobowym i zmniejszono ogrzewanie spalinami, a następnie włączono grzałki ogrzewające przewody łączące pompy wtryskowe z wtryskiwaczami. Po około 10 minutach przełączono zasilanie agregatu na paliwo ze zbiornika zasobowego. Po 2 godzinach ponownie przełączono pracę agregatu na paliwo dieslowe, wyłączono grzałki a na końcu agregat.

Zużyto 46,0 kg paliwa na wyprodukowanie 200 kWh, co daje zużycie paliwa 0,230 kg/kWh, przy czym straty wliczono w zużycie paliwa.

Przykład V

Aparatura: silnik wysokoprężny Andoria zamontowany w samochodzie Żuk. Wykonano w nim zmiany celem przystosowania do przeprowadzenia doświadczenia-paliwo może być czerpane z dwóch źródeł, tzn. z baku lub ze zbiornika zasobowego zamontowanego na skrzyni samochodu. Zbiornik zasobowy ogrzewano spalinami. Rurki łączące pompę wtryskową z wtryskiwaczami ogrzewano na całej długości, przy czym na odcinku między pompą a rurą odprowadzającą spaliny ogrzewano grzałką, - w rurze spalinowej spalinami, - a na odcinku rura wydechowa - wtryskiwacz zaizolowano wełną mineralną.

Surowce:

Przepalony, zużyty olej frytko wy 30 kg

Mieszanina PE odzyskiwana ze śmieci 30 kg

Do zbiornika zasobowego ustawionego nad palnikiem gazowym poza samochodem załadowano surowce, po czym włączono ogrzewanie gazowe i mieszanie. Po ogrzaniu do temp. 390°C zaobserwowano wydobywanie się białych dymów z odpowietrzenia zbiornika, przy czym rura odpowietrzająca ogrzała się. Ogrzewanie i mieszanie prowadzono przez 2 godziny, przy czym początkowo utrzymywała się temp. 390-410°C a następnie zaczęła opadać. Przed wyłączeniem ogrzewania temp. opadła do 310°C aż odpowietrzenia rury nie wydobywały się białe dymy. Zbiornik przeniesiono do samochodu, podłączono do rury spalinowej i pompy wtryskowej. Uruchomiono silnik w samochodzie i po zagrzaniu się go włączono ogrzewanie grzałek przewodów wtryskiwaczy i przełączono pracę silnika na pobór paliwa ze zbiornika zasobowego.

Silnik pracował normalnie. Podjęto udaną próbę jazdy. Po około godzinie jazdę przerwano. Zdaniem prowadzącego pojazd nie było wyraźnej różnicy między jazdą z wykorzystaniem przygotowanego paliwa i przy pomocy oleju pędnego. Silnik nie kopcił.

Ze względu na brak katalizatora badań spalin nie prowadzono. Temperatura krzepnięcia paliwa wynosiła 73°C.

Przykład VI

Aparatura jak w przykładzie V.

Surowce:

Przepalony olej frytkowy 10 kg

Wyodrębnione ze śmieci: polietylen (folie i torby) 20 kg, polipropylen (wiadra) 30 kg, polistyren (foremki i kubeczki) 20 kg

Do zbiornika zasobowego ustawionego nad palnikiem gazowym poza samochodem załadowano surowce, po czym włączono ogrzewanie i mieszanie. Po ogrzaniu do tempera8

190 053 tury 380°C zaobserwowano wydobywanie się białych dymów z odpowietrzenia zbiornika, przy czym rura odpowietrzająca ogrzała się. Ogrzewanie i mieszanie prowadzono przez 3 godziny, przy czym temp. w zbiorniku opadła do 295°C. Tak jak w przykładzie V zamontowano zbiornik na samochodzie i podjęto udaną próbę jazdy, która trwała około 30 minut. Silnik przełączono ponownie na olej pędny i po 10 minutach pracy wyłączono.

Przykład VII

Aparatura:

Uniwersalny aparat 200 l zaopatrzony w mieszadło, termometr, układ oparowo-destylacyjny oraz dodatkowo w spust poprzez filtr i załadunek poprzez ślimak, czyli pompę ślimakową. Aparat ogrzewano elektrycznie do 450°C.

Surowce:

Paliwo ekoterm (0,3% siarki) 31,6 kg

Mieszanina tworzyw sztucznych ze śmieci 70 kg

Do aparatu załadowano paliwo ekoterm i włączono mieszanie, ogrzewanie i chłodzenie. Następnie dozowano mieszaninę tworzyw sztucznych. Najpierw około 1/3, następnie po przekroczeniu 150°C kolejną porcje około 1/3 i w końcu po uzyskaniu równomiernej destylacji w temperaturze 220-240°C resztę. Aparat ogrzewano dalej przez 4 godziny, przy czym odebrano śladową ilość wody z latarki układu oparowego a pod koniec destylat, łącznie 1,6 kg. Temperatura pod koniec wzrosła do 280°C. Wyłączono ogrzewanie a po ustaniu destylacji poprzez filtr spuszczono zawartość aparatu do stalowej beczki. Uzyskano 100 kg paliwa ekologicznego krzepnącego poniżej 90°C.

Paliwo to zawiera nie więcej niż 0,1 siarki i po ogrzaniu do upłynnienia może być spalone w silniku w postaci płynnej, jak w przykładzie I.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób recyklingu termicznego mieszaniny odpadowych tworzyw sztucznych, znamienny tym, że wyodrębnioną ze śmieci mieszaninę tworzyw sztucznych, korzystnie rozdrobnioną do wielkości 0,1-20 mm podaje się do zbiornika zasobowego, ewentualnie miesza z organicznym rozpuszczalnikiem węglowodorowym i/lub paliwem i ogrzewa do temperatury 70-430°C aż do uzyskania jednorodnego paliwa, uzyskane paliwo pozbawia się w sposób konwencjonalny, korzystnie na filtrach, zanieczyszczeń stałych takich jak pyły mineralne, resztki papieru oraz folie metalowe a następnie podaje do przewodów wtryskowych pompy wtryskowej, korzystnie ogrzewanych ciepłem spalin do temperatury 300-800°C i rozpyla się w komorze spalania silnika wysokoprężnego a spaliny ewentualnie poddaje się oczyszczeniu.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszaninę tworzyw sztucznych oraz organiczny rozpuszczalnik węglowodorowy i/lub paliwo dozuje się do zbiornika zasobowego porcjami.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w trakcie ogrzewania z mieszaniną tworzyw sztucznych oddestylowuje się organiczny rozpuszczalnik węglowodorowy·'.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że spaliny oczyszcza się kierując je na katalizator typowy dla rodzaju użytego silnika.
5. 5. Sposób według zastrz. 1 albo 4, znamienny tym, że spaliny oczyszcza się od chlorowodoru przez absorpcję, korzystnie z zastosowaniem jako absorbenta alkalii lub soli metali alkalicznych.